电动伺服加载系统凭借其优越的机械特性、加载特点对传统的加载形式,如电液式加载系统形成有力的挑战,逐步成为模拟负载领域中新的发展趋势。国内对电动伺服加载的研究始于本世纪初,起步较晚,与国际上相比还有一定差距,一定程度上限制了电动伺服加载的应用与推广。针对这一问题,本文基于某型直线运动机构设计了一套电动伺服加载测试系统并对其进行研究,旨在模拟实际工况对该机构进行加载试验并实时监测,考核其工作性能及工作可靠性。首先,本文制定了加载测试系统的总体设计方案,并对相关零部件进行了具体设计与有限元分析,采用滚珠丝杆副的形式将电机的旋转运动转化成直线运动,从而直接实现了对被测机构的力加载。结合系统的结构特点,分析建立了该系统数学模型并给出了可靠的控制方程。其次,从理论上分析了在加载过程中多余力矩干扰的产生原理及引入方式,采取了基于结构不变性原理进行前馈补偿和通过PID进行反馈控制的复合加载控制策略,对因跟随被测机构运动而产生的多余力矩进行抑制。系统经MATLAB仿真验证抑制效果明显,完全符合低频情况下的加载测试要求,具有较高的工程参考价值。最后,基于LabVIEW对数据采集系统进行了方案设计和编程,实现了对传感器信号的采集、处理和运算,能够较好的实时监测加载过程中各项性能参数的动态变化,确保了对加载过程的精确控制。